풍력발전 시스템은 날개(블레이드)·기어박스·발전기·베어링·전력 변환장치·변압기·타워·단조 및 주조 부품 등으로 나눠진다. 특히 날개와 기어박스·발전기·타워·베어링은 풍력발전기 성능 및 안전성에 큰 영향을 미치는 핵심부품이다.
블레이드는 바람의 운동에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 과정에서 시스템 성능과 하중을 결정짓는 매우 중요한 핵심부품이다. 그러다보니 대형화·경량화·고성능화에 기술개발이 집중되고 있다.
기어박스는 풍력발전기에서 원가비중이 가장 높다. 초기에는 풍력발전기로부터 전달되는 하중을 낮게 가정해 고장률이 높아 유지보수 비용이 많이 들었다. 최근에도 많이 향상됐다고는 하지만 기대수명을 20년으로 보장하기엔 무리가 따른다.
발전기는 기어박스나 날개와 직접 연결돼 전기를 생산하는 설비다.
풍력발전 시장이 지속적으로 확대됨에 따라 부품 시장도 높은 성장세를 이어갈 전망이다. 일부 핵심부품 공급 능력에 따라 발전기 설치율이 영향을 받을 수도 있다.
2010년 기준 전 세계 풍력발전기 수요량 3만6640㎿는 핵심 부품 공급이 원활한 편이다. 베어링도 수요와 공급이 거의 일치하고 있다.
핵심부품 시장이 크게 성장함에 따라 중국같은 아시아 국가 제작업체들이 부품시장에 진출해 총 공급량은 크게 증가했다. 하지만 고부가가치인 핵심부품은 일부 기업에서 독과점하는 형태다.
블레이드는 LM윈드파워가 시장 72%를 점유하고 있고 세계에서 3개 업체만 3㎿ 이상 제품을 공급할 수 있다.
기어박스 시장은 위너지·한센 트랜스미션스·모벤타스OY·보쉬 렉스로스 등 유럽업체가 대부분을 차지하고 있으며 8개 업체가 3㎿ 이상을 공급할 수 있다.
발전기는 세계 10위권 풍력발전 시스템 업체 중 5곳이 자체 제작하고 있고 에너콘은 100% 수직계열화를 이뤘다.
ABB·위너지·엘린 등은 글로벌 공급체계를 갖추고 있는 반면, 중국 업체들은 자국 내에서만 공급하고 있을 뿐이다.
이에 정부는 풍력 부문 그린에너지 전략 로드맵 2011을 통해 2030년 세계시장 점유율을 20%까지 늘린다는 목표를 설정했다. 비전은 ‘국산 풍력 세계 최고 기술력 확보를 통한 세계시장 진출’로 정했다. 현재 73% 수준인 국산화율과 65%인 기술수준을 2015년에 모두 80%까지 높이고, 2030년에는 100%까지 끌어올린다는 목표다. 정부는 구성품·부품 국산화 및 수직계열화로 안정적인 공급망을 확보하고, 국제 경쟁력을 갖춘 인증·성능평가기관을 육성한다는 게 목표다. 성능평가를 위한 실증단지를 확보하고 주요 부품 성능·신뢰성 평가 시스템도 구축하기로 했다.
정부 판단은 옳다. 뛰어난 부품 없이는 풍력발전 시스템도 완성될 수 없다. 국산 풍력발전기 수출을 위해서는 신뢰성이 가장 중요하다. 이를 위해 신뢰성 높고 가격경쟁력을 갖춘 국산 부품의 공급이 원활해야 한다. 주요 업체들은 핵심부품은 대부분 자체 제작하거나 수직계열화를 통해 안정적 부품 공급을 기반을 갖춰놓는다. 후발주자로 시장에 진입한 국내 기업은 핵심부품 기술 선진화와 부품 공급 체계 조기 구축이 필요하다. 이미 일부 부품업체는 세계시장을 주도하고 있다. 늦었지만 우리나라가 풍력시장에서 가능성이 엿보이는 이유다.
<표>풍력발전기 핵심부품 및 제조업체
유창선기자 yuda@etnews.com
